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聚丙烯酰胺（PAM）俗稱3號(hào)絮凝劑。國產(chǎn)現(xiàn)有粉劑和透明膠狀兩種。透明膠體含聚丙烯酰胺8%～9%，，相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)800萬，國外達(dá)1000萬～1500萬。PAM可通過堿化后水解使部分酰胺基轉(zhuǎn)化為羧酸基，羧酸基離解成-COO-。堿化后絮凝效果比未堿化的提高幾倍。有研究表明：過多的酰胺基轉(zhuǎn)化為羧酸基會(huì)使羧酸基與膠粒親和力比酰胺基小，且羧酸基增多不利于與帶負(fù)電的膠粒結(jié)合，故應(yīng)選適當(dāng)?shù)募訅A比和溶液濃度，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。有研究者建議配制濃度取0.5%、加堿比35%（純質(zhì)量比），水解5h后稀釋至0.1%，液體貯存時(shí)要加殺菌劑。 聚丙烯酰胺PAM作為絮凝劑（助凝劑）常與其他混凝劑一起使用，會(huì)產(chǎn)生良好的凝聚效果。當(dāng)原水濁度低時(shí)，宜先加其他混凝劑后投加PAM（相隔30s），使雜質(zhì)顆粒先行脫穩(wěn)到一定程度，為PAM大離子的絮凝作用創(chuàng)造有利條件。如原水濁度高，應(yīng)先加PAM，再加其他絮凝劑。PAM對(duì)于處理高濁水、低濁水和污泥脫水都有明顯效果。 聚丙烯酰胺的作用機(jī)理主要是電荷中和和架橋作用。 ①合成有機(jī)高分子絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)和類型在高分子結(jié)構(gòu)中，一般可分為極性基團(tuán)、非極性基團(tuán)或弱極性基團(tuán)的長(zhǎng)分子鏈兩部分。聚丙烯酰胺的極性基團(tuán)在水中會(huì)產(chǎn)生電離或水合離解（水解），這決定了藥劑的電荷形式，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐等均聚物及其共聚物，在水中常以陰離子形式起主要作用，聚丙烯酰胺、聚乙烯醇在水中常以中性分子的形式起作用，聚胺類化合物以陽離子的形式起主要作用，聚胺基羧酸類兩性型高分子聚合物既帶正電荷又帶負(fù)電荷。 除了非離子高分子化合物外，聚丙烯酰胺分子主鏈上的官能團(tuán)能解離出正離子或吸附水中的正離子，形成帶有正電荷的基團(tuán)，為聚丙烯酸鈉在水中解離出鈉離子，分子鏈上生成帶負(fù)電荷的羧基負(fù)離子。絮凝劑高分子鏈上的帶電官能團(tuán)對(duì)帶異號(hào)電荷的膠粒會(huì)產(chǎn)生電荷中和或壓縮雙電層，使得膠體體系脫穩(wěn)。 非離子型聚丙烯酰胺是以螺旋狀的形式出現(xiàn)的，當(dāng)它水解后，負(fù)電荷彼此排斥，螺旋狀的分子被打開，絮凝過程中的架橋作用主要是因?yàn)殛庪x子型聚合物具有長(zhǎng)鏈的關(guān)系。 ②聚丙烯酰胺與膠粒表面的作用長(zhǎng)鏈在水中，主鏈不是直線的，是彎曲的或卷曲的，故可以將其看作是帶有多個(gè)負(fù)電荷的卷曲的線狀分子。 絮凝劑的非極性基團(tuán)與膠體顆粒之間，由于氫鍵和范德華力的作用，分子鏈上的多個(gè)部位可能被固體微粒所吸附，在微粒之間呈架橋形式。聚丙烯酰胺與膠體顆粒間的凝聚作用如圖2-13所示。 ③聚丙烯酰胺對(duì)膠體顆粒的凝聚與分散作用當(dāng)水中膠體微粒濃度大而聚丙烯酰胺濃度低時(shí)，因架橋作用引起的絮凝是主要的；當(dāng)水中膠體微粒濃度低而聚丙烯酰胺濃度高時(shí)，則會(huì)發(fā)生分散過程。 |
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